耙吸式挖泥船泥門安裝技術研究

摘 要：本文根據11000m3耙吸挖泥船泥門安裝經驗，研究錐型泥門以及泥門包板制作安裝技術。介紹了泥門模塊化技術、泥門及

泥門包板組合體船臺安裝工藝。

關鍵詞：耙吸式挖泥船 錐型泥門 泥門包板 安裝技術

前言

泥門和泥門包板是設有泥艙的挖泥船所特有的結構形式之一，也是確保耙吸挖泥船自裝自卸作業的重要結構。就目前而言，行業界比較流行的泥門形式有錐型泥門和箱型泥門，其中錐型泥門使用更廣，該型泥門密閉性能好，結構簡單，安裝及維修方便。

泥門安裝質量的優劣直接影響到泥艙的密性和卸泥的效率，同時也影響到泥門的使用壽命。本文從提高泥門安裝精度的角度出發，研究錐形泥門組合體的安裝工藝，并給出具體的工藝流程。

錐形泥門系統

本文研究的11000m3耙吸挖泥船采用雙列泥門設置，共設有20扇錐形泥門，每扇泥門分別由單個液壓缸通過駕駛室遙控操作。

泥門系統的立體模型如圖1所示。下面對泥門系統的主要組成部分進行介紹。

泥門。每一泥門在船底上的凈排泥開口約為φ3500mm，泥門有效行程1350mm。每扇泥門頂板采用DH32鋼板，剩余部分為普通強度鋼。位于關閉位置時，泥門與船底齊平。錐型泥門由連接法蘭、圓管、內加強三角板、內加強圓弧板、泥門面板、圍邊圓鋼、外封板、墊板及圓管封板組成。錐型泥門模型如圖2所示。

圖1. 泥門系統 圖2. 錐形泥門

泥門密封。泥門與船體間采用可更換的特殊形狀的唇形硬質硫化橡膠密封圈。橡膠密封圈有兩個功能：重載時，防止泥漿從泥艙內漏出；輕載時，防止海水進入泥艙。

泥門密封框。密封圈依靠船體上的厚接型材固定于泥門框架上，泥門框架焊接于船體結構上。

泥門液壓缸。每扇泥門均通過其各自的雙作用液壓缸關閉和開啟，其工作壓力為250bar。液壓油缸由厚壁無縫鋼管制成，前端有法蘭式接頭，活塞桿上設有一叉型連接件。液壓缸的行程約為1400mm。每只泥門油缸設行程顯示裝置，泥門位置可在駕駛室遙控顯示。油缸由一只厚壁支撐管支撐，支撐管焊接于泥艙圍壁結構之上，其頂部設有法蘭，用于安裝液壓油缸。

泥門銷。在停泵修理或海上航行時可以利用泥門銷鎖住泥門，在正常的挖泥作業時，不使用泥門銷，而是通過液壓泵保持關閉狀態，

液壓油供給泵。液壓油缸的油由電機驅動的液壓油泵供給。

泥門遙控系統。泥門液壓油缸分四組由設于駕駛室的操縱臺控制。

泥門組合體安裝技術

安裝精度控制是泥門安裝的關鍵技術，要提高安裝精度，必須解決船體大型開孔的不圓度、泥門與船體密封面的密封度、泥門安裝的垂直度，以及泥門框尺寸控制等問題。

圖3. 泥門包板組合體

為了縮短泥門的制作周期，按照精益造船的思想，擴大泥門部件的預制和構件預裝配的工作量是加快生產效率的前提。具體做法是：在制作泥門的同時，單獨制作泥門包板組合體（圖3），并與泥門用碼板封在一起，做成泥門組合體，同時裝船。該工藝方法減小了制作精度誤差，在泥門組合體制作時就提前做好泥門與泥門包板的配合實驗（圖5）。并且，泥門不必從船底向上安裝，可以與泥門包板同時從上向下吊裝，解決部分船廠由于船臺鋼墩高度小無法從船底放入泥門的問題。

圖4. 泥門 圖5. 泥門組合體

泥門安裝工藝

1、準備工作

圖紙資料準備。在安裝泥門與泥門包板組合體前施工人員應該熟悉泥艙底部結構圖、泥艙邊艙結構圖、泥艙圍板結構圖、泥門包板結構圖、泥門安裝圖、抽艙門安裝布置圖等，工藝人員要對現場作業人員進行安裝工藝技術交底。

安裝條件。泥艙段結構合攏、焊接完畢，并經火工調正；泥艙段油水艙、空艙密性試驗已完成；泥門制作完成，泥門包板組合體制作完成；泥門油缸座、泥門拉桿、泥門導向座、錐型泥門等構件制作完畢且經完整性檢查。

2、應注意的要點

泥門跨中直底段與舷側分段的縱口，在搭載過程中要保證底段與舷側分段的肋位重合度。

前后分段的搭載也影響泥門的位置偏差。需要保證分段的半寬值。

泥門拉桿定位需要參照泥門位置，保證同心度。

泥門包板裝配焊接時要防止變形，焊接注意對稱施焊。

為保證泥門建造精度，胎架設立時應注意具備必要的強度和剛度，避免泥門與泥門包板在裝焊作業時由于胎架設立不牢固導致變形，同時胎架設立時應明確劃出地樣中心線、胎架水平檢驗線和外輪廓線，為完工尺寸的檢測提供基準。

精度要求，按泥門的使用要求編制精度公差，零件數控下料精度為-1～0mm；加工精度要求，外體要求上下口內徑和高度為-2～0mm、法蘭表面粗糙度12.5 和孔中心距±0.5mm；泥門焊后允許偏差：泥門底部平面的平面度偏差為-2～0mm、泥門法蘭焊后平面度偏差≤1mm、泥門底部橢圓度為±2mm。

3、泥門安裝步驟

泥門位置定位。分段搭載前，在船臺做出地樣線，為泥門安裝提供定位依據。制作簡易支架，根據地樣線吊線墜，把地樣線的泥門中心點位置反到支架上。用畫規劃出外底板泥門切割實料線以及檢查線。并對荒料進行切割。

安裝定位泥門組合體。泥門組合體從上向下吊裝，在泥門正下方，均布擺放三個整體高約800mm 的千斤頂，用這三個千斤頂將泥門組合體頂住，根據外緣檢查線定位，并控制底面水平度，反復調整泥門組合體中心與水平，調整后用碼板封住泥門。要求泥門與船底平行度不超過±2mm。同時在船底板與泥門組合體四周焊接保險板，防止千斤頂意外滑落。

泥門口裝配順序。箱型體中，先裝配泥門包板組合體，再分別裝配蓋板、肘板及斜蓋板。

泥門包板焊接時注意對稱施焊，先立焊后平焊，嚴格按工藝施焊，以減少焊接變形，控制焊接質量。

待泥門包板組合體及平蓋板塞焊完成后，對空間一（圖6）進行密性實驗。裝配肘板以及斜蓋板，焊接完成后對空間二進行密性實驗。

圖6

4、油缸座安裝

油缸座的安裝是關鍵質量控制點，安裝精度直接影響到泥門的使用性能，工藝人員在積累以前安裝經驗基礎上制定出詳細的安裝工藝。

油缸座位置定位。泥門以及泥門包板組合體裝配完成后，在泥艙甲板上制作并點焊拉線架簡易拉線，從泥艙甲板向下垂線墜，根據泥門法蘭中心點確定泥艙甲板上拉線點。上下拉線點確定以后，拉鋼絲。泥門法蘭處制作專用工裝，以作為下拉線點。根據拉線位置確定泥艙甲板開孔位置，并劃線，打洋沖定位標記。

油缸座位置定位。以鋼絲線位置為準，核對并調整泥門油缸座中心位置；核對無誤后，在泥艙甲板上劃圓（直徑大于拉桿導向套外徑3～4mm）；按劃線將泥艙甲板上下面板開孔擴大，邊緣修整、打磨后，將泥門油缸座放到泥艙甲板上拉桿導向套開孔位置正上方并將油缸座下部導向套插入開孔中，與泥門油缸連接的法蘭面調水平，并找到法蘭面中心；以泥門口中心為準，再次用鋼絲線確定、調整油缸座至連接法蘭中心與泥門口中心重合；然后泥門油缸座與泥艙甲板結構焊接，控制變形以保證連接法蘭面水平。

拉桿導向套定位。應根據所拉鋼絲來定位拉桿導向套，拉線前，將泥門口上的拉桿導向套按圖紙要求定位并點焊。拉線時再對其進行精確定位，并用馬板封牢。導向套中心線與油缸座中心線及泥門口中心必須在同一垂線上。

拉桿安裝。用門吊吊索系在泥門油缸的吊裝工裝上；檢查牢靠無誤后整體吊起使其豎直，吊至泥艙甲板上，與泥門油缸座法蘭孔對正后，緩慢下放，穿過油缸座導向套及泥門拉桿導向座直至拉桿下端接近錐型泥門法蘭時停止。然后門吊間歇性緩慢下放，觀察拉桿下部管口與法蘭間配合情況，及時進行調整使管口進入加工好的法蘭孔中；查看泥門油缸與泥門油缸座安裝法蘭面吻合情況；調整使油缸法蘭與油缸座法蘭安裝螺栓孔對正，在四個方位裝上螺栓防止其轉動，應注意油缸進出油口朝向；門吊緩慢下放至吊索松弛，查看使安裝法蘭完全吻合，然后上好螺栓，緊固；查看泥門拉桿止動楔塊的安裝方向及位置是否正確，否則調整至符合要求；并將止動楔塊插入，然后進行拉桿法蘭的焊接。

密性試驗。泥門系統全部安裝完后，進行密性試驗。試驗合格后進行涂裝。

結論

文中介紹的泥門組合體安裝工藝在實船中得到了應用，為船廠今后耙吸式挖泥船錐型泥門的安裝積累了經驗。經實踐證明，此種安裝工藝切實可行，而且在安裝精度方面也得到了很大的提高。

（作者單位：中國船級社天津分社）